Scheinwerfer

Fahrzeugscheinwerfer bringen die von der Lichtquelle erzeugten Lichtstrahlen gebündelt auf die Straße. Entdecken Sie auf dieser Seite unter anderem, wie Scheinwerfer aufgebaut sind, welche lichttechnischen Konzepte und gesetzlichen Vorschriften es gibt. Außerdem finden Sie hier nützliche Praxistipps für den Umgang mit Kunststoffabschlusscheiben.

Fahrzeugscheinwerfer - Bauteile

Gehäuse

Das Gehäuse des Scheinwerfers hat folgene Aufgaben:

Träger sämtlicher Scheinwerferkomponenten (Kabel, Reflektor etc.)
Befestigung zur Fahrzeugkarosserie
Schutz vor äußerlichen Einflüssen (Feuchtigkeit, Hitze etc.)
Als Werkstoff werden Thermoplaste eingesetzt.

Reflektor

Erstes Funktionsziel des Reflektors ist es, einen möglichst großen Anteil des von der Glühlampe abgegebenen Lichtstroms aufzufangen und in Richtung Fahrbahn zu lenken. Es gibt verschiedene Reflektorsysteme, um diese Anforderung so effektiv wie möglich zu gestalten.

Werkstoff-Auswahl für Reflektoren

Wurden früher die meisten Reflektoren aus Stahlblech gefertigt, kommen aufgrund, der heutigen Anforderungen an die Scheinwerfer wie z. B. Fertigungstoleranzen, Bauform, Oberflächengüte, Gewicht etc. hauptsächlich Kunststoffe (verschiedene Thermoplaste) zum Einsatz. Diese werden mit einer hohen Genauigkeit der Formwiedergabe gefertigt.

Dadurch lassen sich besonders gestufte und Mehrkammersysteme realisieren. Anschließend werden die Reflektoren lackiert, um die nötige Oberflächengüte zu erreichen. Bei thermisch stark beanspruchten Scheinwerfersystemen kommen auch Reflektoren aus Aluminium oder Magnesium zum Einsatz. Im nächsten Schritt wird eine Reflexionsschicht aus Aluminium und danach eine Schutzschicht aus Silizium aufgedampft.

Projektionsmodule

Aufgrund des genau abgegrenzten Strahlenganges und des hohen Lichtstroms kommen sehr häufig Projektionsmodule bei modernen Scheinwerfern zum Einsatz. Mit unterschiedlichen Linsendurchmessern, Lichtfunktionen und Einbaumöglichkeiten können diese Module für sehr individuelle Scheinwerferkonzepte genutzt werden.

Abschlussscheiben

Abschlussscheiben mit Streuoptik haben die Aufgabe, den vom Reflektor gesammelten Lichtstrom so abzulenken, zu streuen oder zu bündeln, dass die gewünschte Lichtverteilung, z. B. Hell-Dunkel-Grenze, erzeugt wird. Dieses frühere Standardkonzept wurde aber gänzlich durch optikfreie Systeme ersetzt.

Abschlussscheiben ohne Streuoptik

Auch sogenannte „klare Abschlussscheiben“ besitzen keine optischen Elemente. Sie dienen nur noch als Schutz vor Verschmutzung und Witterungseinflüssen.

Sie kommen bei folgenden Scheinwerfersystemen zum Einsatz:

Linse innen (DE-System), für Abblend-, Fern-(Bi-Xenon) und Nebellicht
Separate Streuscheibe innen im Scheinwerfer, direkt vor dem Reflektor
Freiflächen-Scheinwerfer (FF), völlig ohne Zusatzoptik

Werkstoff-Auswahl für Abschlussscheiben

Herkömmliche Abschlussscheiben bestehen in der Regel aus Glas. Dieses muss schlieren- und blasenfrei sein. Aufgrund der vorher genannten Anforderungen werden die Abschlussscheiben aber immer mehr aus Kunststoff (Polycarbonat, PC) hergestellt.

Dieses hat als Alternative zum Glas viele Vorteile:

Hoch schlagfest
Sehr leicht
Kleinere Fertigungstoleranzen möglich
Wesentlich größere gestalterische Freiräume
Oberfläche mit Spezialbeschichtung kratzfest nach ECE- und SAE-Vorschrift

Tipps für den Umgang mit Kunststoffabschlussscheiben

Um Schäden an Kunststoffabschlussscheiben zu vermeiden, sollten folgende Hinweise beachtet werden:

Niemals Kunststoffstreuscheiben trocken reinigen (Gefahr von Kratzern)!
Bevor dem Streuscheibenreinigungsanlagen-Wasser irgendwelche Zusätze wie z. B. Reinigungs- oder Frostschutzmittel zugesetzt werden, unbedingt auf die Hinweise in der Fahrzeuganleitung achten.
Zu aggressive oder die falsche Reinigungschemie kann Kunststoffabschlussscheiben zerstören.
Niemals unzulässige Hochwatt-Lampen einsetzen!
Nur Glühlampen mit UV-Filter einsetzen!

Scheinwerfersysteme

Es gibt vier typische Scheinwerfersysteme

Paraboloid-Scheinwerfer

z. B. Audi 100-Fern- und Abblendlicht

FF-H4-Scheinwerfer

z. B. VW Bora

Scheinwerfersysteme: Dreiflächenscheinwerfer

Freiflächen-(FF) Scheinwerfer

z. B. Skoda Roomster

Scheinwerfersysteme: Super-DE-Scheinwerfer

Super-DE-Scheinwerfer (Kombiniert mit FF-Scheinwerfer)

z. B. Skoda Superb

Paraboloid Scheinwerfer: Reflektorfläche — A: Genutzte Reflektorfläche in der Vorderansicht

Paraboloid Scheinwerfer: Reflexion des Lichts auf Straße — B: Reflexion des Lichts auf die Straße in der Seitenansicht

Paraboloid Scheinwerfer: Lichtstreuung durch zylindrische Optiken in Streuscheibe — C: Lichtablenkung durch Prismen und Lichtstreuung durch zylindrische Optiken in der Streuscheibe (Draufsicht). Nutzbares Licht ca. 27 %. 1 Reflektor, 2 Lichtquelle, 3 Strahlenblende, 4 Streuscheibe

Paraboloid Scheinwerfer

Die Reflektorfläche hat die Oberfläche eines Paraboloiden. Dieses ist die älteste Technik, die für die Lichtverteilung bei Scheinwerfern verwendet wird. Paraboloid-Reflektoren werden aber heute kaum noch eingesetzt. Sie kommen nur noch vereinzelt in Fernscheinwerfern und großen H4-Scheinwerfern zum Einsatz.

A: Schaut man von vorn in den Reflektor, wird für das Abblendlicht der obere Teil des Reflektors genutzt ( Bild A ).

B: Die Lichtquelle ist so platziert, dass das nach oben abgestrahlte Licht vom Reflektor nach unten über die optische Achse auf die Straße reflektiert wird ( Bild B ).

C: Optische Elemente in der Streuscheibe bewirken die Verteilung des Lichts, sodass die gesetzlichen Anforderungen erfüllt sind. Dies geschieht über zwei verschiedene Formen optischer Elemente: zylindrische senkrechte Profilierungen zur horizontalen Verteilung des Lichts und prismatische Strukturen in Höhe der optischen Achse, die so der Verteilung des Lichts dienen, dass an den wichtigsten Stellen im Straßenraum mehr Licht zu finden ist ( Bild C ).

D: Die Streuscheibe eines Paraboloid-Scheinwerfers für das Abblendlicht ist deutlich mit optischen Elementen versehen und liefert die typische Lichtverteilung ( Bild D ).

E: Typische Abblendlichtverteilung eines Paraboloid-Scheinwerfers als Isolux-Straßendiagramm ( Bild E ).

Dreiflächenscheinwerfer: Reflektorfläche — A: Genutzte, in Segmente aufgeteilte Reflektorfläche eines FF-Scheinwerfers

Dreiflächenscheinwerfer: Reflexion des Lichts auf die Straße — B: Reflexion des Lichts auf die Straße in der Seitenansicht

Dreiflächenscheinwerfer: Streuung des Lichts durch Reflektorfläche — C: Ablenkung und Streuung des Lichts direkt durch die Reflektorfläche. Nutzbares Licht ca. 45 %. 1 Reflektor, 2 Lichtquelle, 3 Strahlenblende, 4 Abschlussscheibe

Dreiflächenscheinwerfer: Lichtverteilung Abschlussscheibe — D: Beispiel einer Lichtverteilung auf der Abschlussscheibe eines FF-Scheinwerfers

Dreiflächenscheinwerfer: Abblendlichtverteilung — E: Typische Abblendlichtverteilung eines FF-Scheinwerfers als Isolux-Straßendiagramm * lx (Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke – 1 lx ergibt gerade noch genug Licht zum Lesen einer Zeitung.)

Freiflächenscheinwerfer

FF-Scheinwerfer haben Reflektorflächen, die frei im Raum geformt sind. Sie können nur mit Hilfe von Computern berechnet und optimiert werden. Im vorliegenden Beispiel ist der Reflektor in Segmente aufgeteilt, die unterschiedliche Bereiche der Straße und Umgebung beleuchten.

A: Durch spezielle Auslegung können nahezu alle Reflektorflächen für das Abblendlicht genutzt werden ( Bild A ).

B: Flächen sind so ausgerichtet, dass das Licht von allen Reflektorsegmenten nach unten auf die Straße reflektiert wird ( Bild B ).

C: Die Ablenkung der Lichtstrahlen und die Streuung des Lichts werden direkt durch die Reflektorflächen ermöglicht. Damit können auch klare, optikfreie Abschlussscheiben verwendet werden, die einen brillanten Eindruck vermitteln. Die Hell-Dunkel- Grenze und die Beleuchtung des rechten Straßenrandes werden durch die horizontal angeordneten Reflektorsegmente erzeugt ( Bild C ).

D: Beispiel einer Lichtverteilung auf der Abschlussscheibe eines FF-Scheinwerfers ( Bild D ).

E: Die Lichtverteilung in der Straßenebene kann speziellen Wünschen und Erfordernissen gut angepasst werden ( Bild E ).

Fast alle modernen Reflexions-Scheinwerfer-Systeme für Abblendlicht werden mit FF-Reflektorflächen ausgestattet.

Super DE Scheinwerfer: Reflektorfläche und Blendenform — A: Genutzte Reflektorfläche und Blendenform (Vorderansicht)

Super DE Scheinwerfer: Erzeugung Hell-Dunkel-Grenze — B: Erzeugung der HDG (Hell-Dunkel-Grenze) und geringe Abschattung durch die Blende (Seitenansicht)

Super DE Scheinwerfer: Strahlengang und Lichtkonzentration im Brennraum — C: Strahlengang und Lichtkonzentration im Brennraum (Draufsicht). Nutzbares Licht ca. 52 %. 1 Reflektor, 2 Lichtquelle, 3 Blende, 4 Linse, 5 Abschlussscheibe

Super DE Scheinwerfer: Abblendlichtverteilung — D: Typische Abblendlichtverteilung eines Super-DE-Scheinwerfers auf der Abschlussscheibe

Super DE (Kombiniert mit FF)

Super-DE-Scheinwerfer sind ebenso wie die DE-Scheinwerfer Projektionssysteme und funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Dabei werden die Reflektorflächen mit Hilfe von FF-Technologien ausgelegt. Der Scheinwerfer ist folgendermaßen aufgebaut:

A: Der Reflektor erfasst möglichst viel vom Lampenlicht ( Bild A ).

B: Das erfasste Licht wird so gerichtet, dass möglichst viel davon über die Blende und dann auf die Linse fällt ( Bild B ).

C: Das Licht wird mit dem Reflektor so gerichtet, dass in der Höhe der Blende die Lichtverteilung entsteht, die die Linse auf die Straße projiziert ( Bild C ).

D: Typische Abblendlichtverteilung eines Super-DE-Scheinwerfers auf der Abschlussscheibe ( Bild D ).

E: Typische Abblendlichtverteilung eines Super-DE-Scheinwerfers als Isolux-Straßendiagramm ( Bild E ).

Die FF-Technik ermöglicht eine größere Streubreite und eine bessere Beleuchtung der Straßenseiten. Das Licht lässt sich dicht an der Hell Dunkel-Grenze konzentrieren, wodurch man eine größere Reichweite und entspanntes Fahren bei Nacht erreichen kann. Fast alle neuen Projektionssysteme für Abblendlicht sind heute mit FF Reflektorflächen ausgestattet. Es werden Linsen zwischen 40 mm und 80 mm Durchmesser eingesetzt. Größere Linsen bedeuten größere Lichtleistung, aber auch höheres Gewicht.

Fahrzeugbeleuchtung Vorschriften

Einbauvorschriften Vorderansicht

Aufgrund des Umfangs der gesetzlichen Regelungen werden an dieser Stelle nur die wichtigsten Vorschriften erläutert. In folgenden Verordnungen findet man aber alles Relevante für Hauptscheinwerfer, ihre Eigenschaften und Verwendungen:

76/761/EWG und ECE-R1 und -R2: Scheinwerfer für Fern- und Abblendlicht sowie deren Glühlampen

ECE-R8: Scheinwerfer mit H1 bis H11 (außer H4), HB3- und HB4-Lampen

ECE-R20: Scheinwerfer mit H4-Lampen

StVZO § 50: Scheinwerfer für Fern- und Abblendlicht

76/756/EWG und ECE-R48: Für Anbau und Verwendung

ECE-R98/99: Scheinwerfer mit Gasentladungslampe

ECE-R112: Scheinwerfer mit asymmetrischem Abblendlicht (auch LED)

ECE-R119: Abbiegeleuchte

ECE-R123: Advanced Frontlighting System (AFS)

Scheinwerfer für Abblendlicht
Anzahl	Zwei
In der Breite	Max. 400 mm vom äußersten Punkt
In der Höhe	500 bis 1200 mm zulässig
Elektrische Schaltung	Paarweise Zuschaltung von zusätzlichen Scheinwerfern zum Abblend- und/oder Fernlicht ist zulässig. Beim Übergang zum Abblendlicht müssen alle Fernscheinwerfer gleichzeitig abschalten.
Einschaltkontrolle	Grüne Kontrollleuchte
Sonstiges	Sind die Scheinwerfer mit Gasentladungslampen ausgestattet (Fern- und Abblendlicht), müssen eine automatische Leuchtweitenregelung und eine Scheinwerfer-Reinigungsanlage verbaut sein. Diese Anforderungen gelten auch bei nachträglichen Umrüstungen von bereits im Verkehr befindlichen Fahrzeugen, die nach dem 1. April 2000 umgerüstet werden.

Scheinwerfer für Fernlicht
Anzahl	Zwei oder vier
In der Breite	Keine besonderen Vorschriften, aber so angebracht, dass der Fahrer nicht von Reflexionen gestört wird
In der Höhe	Keine besonderen Vorschriften
Elektrische Schaltung	Paarweise Zuschaltung von zusätzlichen Fernscheinwerfern zum Abblend- und Fernlicht ist zulässig. Beim Übergang zum Abblendlicht müssen alle Fernscheinwerfer gleichzeitig abschalten.
Einschaltkontrolle	Blaue Kontrollleuchte
Sonstiges	Die Lichtstärke aller einschaltbaren Fernscheinwerfer darf 300.000 Candela nicht überschreiten. Die Summe der Referenzzahlen darf nicht größer als 100 sein.

Scheinwerfer für Nebellicht (optional)
Anzahl	Zwei, Farbe Weiß oder Hellgelb
In der Breite	Keine besonderen Vorschriften
In der Höhe	Nicht höher als die Scheinwerfer für Abblendlicht, nach ECE aber min. 250 mm
Elektrische Schaltung	Mit Abblend- und Fernlicht. Auch mit Begrenzungslicht möglich, wenn die Lichtaustrittsfläche der Nebelscheinwerfer nicht mehr als 400 mm vom äußersten Punkt der Breite entfernt ist.

Fahrzeugbeleuchtung Vorschriften: Entschlüsselung der Ziffern und Buchstabenkombinationen von Scheinwerfern — Hilfe zur Entschlüsselung der Ziffern und Buchstabenkombinationen von Scheinwerfern: Auf dem Scheinwerfergehäuse sind sämtliche Scheinwerfer-Ausführungen aufgeführt, die in einem Fahrzeugtyp Verwendung finden.

Typprüfnummern am Scheinwerfer

Für lichttechnische Einrichtungen an Fahrzeugen gibt es nationale und internationale Bau- und Betriebsvorschriften, nach denen die Einrichtungen hergestellt und geprüft werden müssen. Für Scheinwerfer gibt es besondere Genehmigungszeichen, die an der Abschlussscheibe oder am Gehäuse zu finden sind.

Ein Beispiel: Auf einer Abschlussscheibe ist zu lesen HC/R 25 E1 02 A 44457:

Kennzeichen HC/R bedeutet: H für Halogen-, C für Abblend- und R für Fernlicht.
Der Schrägstrich zwischen C und R bedeutet, dass Abblend- und Fernlicht nicht gleichzeitig eingeschaltet werden können (H4 Hauptscheinwerfer).
Die folgende Referenzzahl informiert über die Lichtstärke des Fernscheinwerfers.
Die Kennzeichnung E1 sagt aus, dass der Scheinwerfer in Deutschland zugelassen wurde.
02 A deutet darauf hin, dass sich im Scheinwerfer eine Begrenzungsleuchte (Standlicht) befindet (A), deren Vorschrift zum zweiten Mal nach Erscheinen (02) geändert worden ist.
Den Abschluss bildet die fünfstellige Typprüfnummer, die für jede Scheinwerfer-Bauartgenehmigung individuell erteilt wird.

Scheinwerferausführung

ECE-Regelung 1

A Begrenzungslicht
B Nebellicht
C Abblendlicht
R Fernlicht
CR Fern- und Abblendlicht
C/R Fern- oder Abblendlicht

ECE-Regelung 8, 20 (nur H4)

HC Halogen-Abblendlicht
HCR Halogen-Fern- und -Abblendlicht
HC/R Halogen-Fern- oder -Abblendlicht

ECE-Regelung 98

DC Xenon-Abblendlicht
DR Xenon-Fernlicht
DC/R Xenon-Fern- oder -Abblendlicht - Gleichzeitiger Betrieb ist untersagt.

ECE- Regelung 123

X Advanced Frontlighting System

Kennzeichnung Beleuchtungsstärke-Referenzzahlen

Fernlicht

7,5; 10; 12,5; 17,5; 20; 25; 27,5; 30; 37,5; 40; 45; 50 pro Scheinwerfer (in Deutschland sind max. vier gleichzeitig eingeschaltete Fernscheinwerfer zugelassen, und die Referenzzahl 100 bzw. 480 lx gilt als max. Wert, der nicht überschritten werden darf)

Fahrzeugbeleuchtung Links- und Rechtsverkehr — Links- und Rechtsverkehr

Fahrzeugbeleuchtung Vorschriften: Rechtsverkehr — Rechtsverkehr

Scheinwerfer-Verkehrsrichtung

Linksverkehr kein Pfeil: Rechtsverkehr
Links- und Rechtsverkehr

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